Dipartimento di Patrimonio, Architettura e Urbanistica - Didattica

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RETI ELETTRICHE PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI

Corso

Ingegneria Industriale

Curriculum

Curriculum unico

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2018/2019

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ING-IND/31

Anno

Terzo anno

Unità temporale

Primo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative caratterizzanti

Canale unico

Docente

FRANCESCO CARLO MORABITO

Obiettivi

Il corso di Reti Elettriche per Applicazioni Industriali si propone di completare la preparazione degli studenti iscritti alla Laurea Magistrale in Ambiente e Territorio nel settore dell’Elettrotecnica e dell’Energia Elettrica. L’impostazione della parte relativa ai circuiti lineari (studio nel dominio della frequenza) e non lineari (studio nel dominio del tempo e dello spazio di stato) è di tipo applicativo. La parte che riguarda lo studio dei campi (finalizzata al regime quasi-stazionario e alla comprensione dei fenomeni tipici della sicurezza elettrica e della compatibilità elettrica e magnetica) ha un’impostazione metodologica-applicativa.
Il corso si prefigge di completare la preparazione dello studente nel settore elettrico, con particolare riferimento all’ambito dell’utilizzo dell’energia elettrica (ivi inclusa la produzione e trasformazione). Il corso è indirizzato altresì a far acquisire allo studente competenze pratiche ai fini dell’applicazione in diversi contesti d’interesse industriale relative all’implementazione di tecniche e metodi tipiche dell’analisi circuitale e campistica. Ciò viene realizzato finalizzando lo studio alla produzione progettuale autonoma e alle attività di gruppo ed inquadrando la disciplina nel più ampio contesto multidisciplinare dell’ingegneria.

Programma

Richiami di Elettrotecnica di base e di Reti elettriche in regime trifase (Crediti 1)

Bipoli elettrici, doppi bipoli, n-poli; Teoremi delle reti; Soluzione automatica per ispezione reti del I e del II ordine; Studio delle reti lineari nel dominio della frequenza e della variabile di Laplace. Richiami sull’analisi delle reti elettriche in regime sinusoidale, rifasamento, il trasformatore Reale. Sistemi Trifase a tre e quattro fili, simmetrici e dissimetrici, equilibrati e squilibrati, collegamenti interfasici a stella e a triangolo, correnti e tensioni di fase e di linea, campo magnetico rotante di Galileo-Ferraris, metodi di risoluzione delle reti trifase, le potenze nei circuiti trifase, fattore di potenza, inserzione Aron e misure di potenza, rifasamento, teorema di Aron, analisi dei sistemi trifase mediante le componenti simmetriche. Analisi delle reti elettriche in regime periodico non sinusoidale.

Reti lineari e non lineari in condizioni dinamiche generali (Crediti 1)

Equazioni dinamiche e soluzione nel dominio del tempo, variabili di stato, problema di valore iniziale; termini transitorio e permanente, evoluzione libera e forzata; definizione di risposta della rete ad un determinato ingresso, risposta al gradino ed all'impulso, integrale di convoluzione; trasformata di Laplace e sue applicazioni alle reti lineari tempo-invarianti, impedenza operatoriale e funzione di trasferimento. Bipoli non lineari; bipoli tempo varianti; linearizzazione; caratteristiche lineari a tratti; analisi lineare a tratti di una rete non lineare; spazio degli stati; circuiti non lineari e tempo varianti.

Campi Elettrostatici, Campi Magnetostatici, Campo di Corrente e Regime Quasi-Stazionario (Crediti 2)

Forma integrale e locale delle equazioni dell'elettrostatica nel vuoto e nei mezzi materiali, condizioni di continuità, potenziale elettrostatico; Leggi in forma integrale e locale, condizioni di continuità; leggi di Ohm e Joule; tubi di flusso; resistenza; forza elettromotrice; potenza ohmica specifica. Problema di Dirichlet e problema di Neumann.
Forma integrale e locale delle equazioni della magnetostatica nel vuoto e nei mezzi materiali, condizioni di continuità, potenziale vettore; riluttanza di un tubo di flusso; tensione magnetica; forza magnetomotrice; coefficienti di auto e mutua induttanza, definizione relative a conduttori massicci; fenomeni di polarizzazione magnetica, isteresi magnetica, materiali magnetici, leggi di Hopkinson, circuiti magnetici.

Produzione, Trasmissione e Distribuzione di Energia Elettrica (Crediti 1)

Definizione relative a conduttori massicci; fenomeni di polarizzazione magnetica, isteresi magnetica, materiali magnetici, leggi di Hopkinson, circuiti magnetici.

Applicazioni Industriali Innovative (Crediti 1)
Il modulo prevede lo svolgimento di elaborati su argomenti innovativi che verranno selezionati dal docente ed assegnati agli studenti fra i seguenti:
a) modellistica circuitale di interconnessioni elettroniche ad alta velocità;
b) analisi e progettazione di circuiti elettronici di potenza per numerose applicazioni: fotovoltaiche, eoliche, celle a combustibile, LED, sistemi di battery management, automotive;
c) metodi di progettazione di circuiti elettronici di potenza per il power management ad elevata efficienza energetica;
d) algoritmi per il monitoraggio e il controllo delle sorgenti rinnovabili basati su controllori digitali (DSP,FPGA);
e) sviluppo di tecniche di controllo lineari e non lineari per i circuiti switching;
f) ottimizzazione di trasformatori per applicazioni switching ad alta frequenza;
g) modellistica e caratterizzazione di sistemi di accumulo di energia e di celle a combustibile per applicazioni nel settore dei veicoli elettrici/ibridi e delle fonti rinnovabili.

Testi docente

Renzo Perfetti – Circuiti Elettrici - Seconda Edizione – Ed. Zanichelli
Chua, Desoer, Kuh – Circuiti lineari e non lineari – Jackson
G. Miano – Lezioni di Elettrotecnica – CUEN Napoli

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto

Sì

Valutazione tirocinio

Valutazione in itinere

Sì

Prova pratica

Ulteriori informazioni

Materiale didattico
Ricevimento
Avvisi
Orario lezioni
Codice insegnamento

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Elenco dei rievimenti:

Descrizione	Avviso
Ricevimenti di: Francesco Carlo Morabito
Il ricevimento degli studenti per tutti i corsi del docente si tiene, di norma, il mercoledì dalle 11 alle 13. Il docente risponde, di norma, alle richieste degli studenti anche alla fine di ciascun modulo di lezione.

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Nessuna lezione pubblicata

Codice insegnamento online non pubblicato